RESISTENCIAS

5. Circuito serie

• Caídas de tensión

• Características generales

• Simplificación del circuito

• Ejemplo de cálculo

- Caídas de tensión

Se entiende por caída de tensión en un componente, al voltaje medido entre sus extremos. Es decir a la diferencia entre la tensión que tenemos en un terminal, en nuestro caso de una resistencia, y la que tenemos en el otro.

Cuando tenemos el componente en un circuito, esta caída de tensión la podemos calcular aplicando la Ley de Ohm.

- Características generales

En un cirtuito de resistencias en serie podemos considerar las siguientes propiedades o características:

• La intensidad de corriente que recorre el circuito es la misma en todos los componentes.

• La suma de las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada. (Esta es una de las leyes de Kirchoff)

Donde VS es la tensión aplicada y Vi son las distintas caídas de tensión.

• Cada una de las caídas de tensión, la calculamos con la Ley de Ohm.

Donde Vi es la caída de tensión, I es la intensidad y Ri es la resistencia considerada.

• La resistencia equivalente del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.

Donde RS es la resistencia equivalente del circuito serie y Ri sos las distintas resistencias.

• La resistencia equivalente es mayor que la mayor de las resistencias del circuito.

• La intensidad total del circuito la calculamos con la Ley de Ohm.

Donde I es la intensidad, VS es la tensión aplicada y RS es la resistencia equivalente del circuito serie.

Dadas estas características, decir que este circuito también recibe el nombre de divisor de tensión.

- Simplificación del circuito

Para simplificar el circuito, vamos aplicando las propiedades que hemos visto en el apartado anterior, veamoslo con un circuito de 3 resistencias:

El primer paso consiste en hallar la resistencia equivalente del circuito (RS), y sustituir las 3 resistencias por la que hemos calculado

En este circuito simplificado podemos calcular la intensidad que lo recorre y con ella, volviendo al paso anterior, las diferentes caídas de tensión

- Ejemplo de cálculo

Consideremos los siguientes valores en el circuito de tres resistencias del apartado anterior: VS = 12 v., R1 = 40 KW, R2 = 60 KW y R3 = 20 KW.

Tendremos que resolver el circuito calculando: RS, I, V1, V2 y V3. Y comprobando, por último, que la suma de las caídas de tensión es la tensión aplicada.

• En primer lugar calculamos RS: RS = R1+R2+R3 = 40+60+20 = 120 KW

• En segundo lugar, y situándonos en el circuito equivalente, calculamos I:

I = VS/RS = 12 v/120 KW = 0'1 mA

• A continuación calculamos las distintas caídas de tensión:

V1 = I · R1 = 0'1 mA · 40 KW = 4 v.

V2 = I · R2 = 0'1 mA · 60 KW = 6 v.

V3 = I · R3 = 0'1 mA · 20 KW = 2 v.

• Y comprobamos que la suma de las caídas de tensión es la tensión aplicada:

VS = V1 + V2 +V3 = 4 v + 6 v + 2 v = 12 v.

• Debidoa esto último, en el caso de V3 tambíen podríamos haber hecho lo siguiente:

V3 = VS - (V1 + V2) = 12 v - (4 v + 6 v) = 12 v - 10 v = 2 v.

Autor: Francisco Aguilar López